Bangunan di utara Jerman ini tidak mengesankan sebuah keajaiban teknologi. Tapi kesan tersebut menipu, karena 12 meter di bawah tanah terletak instalasi laser Röntgen terkuat di dunia. Untuk membangunnya pemerintah Jerman, Rusia dan beberapa negara kecil lain mengucurkan biaya sebesar 1,2 miliar Euro atau 17 triliun Rupiah.

Eksperimen ini bertujuan merekam proses kimia yang melibatkan senyawa organik, misalnya buat menjawab kenapa tubuh manusia justru memproduksi sel-sel kanker. Sejauh ini percobaan serupa di seluruh dunia selalu menemui kegagalan lantaran minimnya teknologi yang ada. Mampukah eksperimen Xfel alias X-Ray Free-Electron Laser menjawab teka teki tersebut?

Untuk mengungkap rahasia Biomolekul ilmuwan menggunakan sinar Röntgen seperti yang lazim digunakan di rumah sakit. Namun berbeda dengan dokter yang menembak tubuh manusia dengan sinar Röntgen berkali-kali buat memproduksi citra X-Ray, Xfel menembak molekul satu kali, namun dengan energi yang sangat tinggi dan dalam waktu super singkat.

Jika sinar tersebut mengenai Biomolekul, maka senyawa itu akan hancur dalam ledakan Coulomb. Rahasianya adalah merancang tembakan sinar Röntgen sesingkat mungkin (dalam hitungan femto detik), sehingga bisa memotret Molekul sebelum hancur. Dalam jargon ilmiah teknik itu disebut juga Diffraction before Destruction.

Untuk itu ilmuwan merancang pipa laser yang membentang sepanjang 3,4 kilometer. Setiap detik sebanyak 27.000 kilatan Röntgen berkelebat menyusuri pipa akselerator dan menghantam sampel di ujung terowongan. Dengan kecepatan itu ilmuwan bisa merekam reaksi kimia dengan tajam dan jelas. Xfel adalah "mikroskop dan sekaligus kamera raksasa", kata Jurubicara Xfel Eropa, Bernd Ebeling kepada situs Golem.

Fasilitas baru itu juga bakal digunakan oleh ilmuwan lintas disiplin, antara lain Fisika dan Astronomi, Kimia, Teknologi Nano, Energi, Biologi, Medis dan juga Farmasi. Terutama penelitian seputar proses kimia pada sel surya dan sel bahan bakar diharapkan mampu mempercepat pengembangan jenis energi masa depan.

Namun begitu keberadaan Xfel bukan tanpa kritik. Instalasi tersebut dianggap terlalu mahal, lantaran sebagian besar eksperimen Biomolekul tidak membutuhkan sinar laser sekuat itu. Selain itu metode merekam dengan menghancurkan Biomolekul dengan sinar Röntgen juga menghilangkan sebagian informasi penting yang dibutuhkan untuk merekonstruksi ulang struktur molekul.

Belum juga jelas apakah Xfel akan mampu mengemban tugas seperti yang diidamkan ilmuwan. Instalasi unik ini baru akan diaktifkan pada September mendatang. Namun Walikota Hamburg, Olag Scholz, yakin Xfel akan membantu "ilmuwan menerangi struktur atom pada virus dan sel-sel mahluk hidup, merekam reaksi kimia dan menambah pengetahuan tentang inti planet."

Dalam pembuatan pesawat, semakin banyak suku cadang dibuat dengan Printer 3D. Apakah di masa depan pesawat juga dibuat dengan printer? Selain itu banyak inovasi laser lain, ditampilkan di kongres laser tahun ini di Aachen.

Penumpang pesawat di masa depan bisa menikmati pemandangan dengan lebih baik. Konsep pesawat Airbus buatan printer 3D ini jadi contohnya, bagaimana konsep kendaraan yang menghemat bobot bisa diwujudkan di masa depan.

Suku cadang ringan yang berasal dari printer laser tampak seperti ini. Struktur bagian dalam yang tipis tapi stabil bisa menghemat bobot. Suku cadang ini dibentuk dari material berupa serbuk, yang dilelehkan lapis demi lapis.

Pelapis isolasi rotor helikopter ini juga berasal dari printer laser. Lapisan ini mencegah udara melewati sisi baling-baling, hingga rotor turun efektifitasnya. Struktur yang serupa sarang lebah berguna untuk mencegah friksi udara dengan ujung baling-baling. Struktur menyebabkan tidak banyak permukaan yang bisa bergesekan.

Bilah-bilah turbin ini juga diciptakan dengan printer 3D. Dalam stadium ini, permukaan masih kasar. Ini akibat struktur serbuk logam yang kasar. Tetapi di bagian dalamnya, logam berstruktur halus, itu bisa dilihat dari bagian yang sudah diamplas.

Dua wadah untuk serbuk logam yang berbeda. Ini digunakan dalam proses las laser. Dengan cara itu, para insinyur bisa mengubah secara fleksibel takaran logam campuran ketika suku cadang sedang dicetak. Dengan cara itu, suku cadang jadi mempunyai beberapa sifat.

Ini sebuah baling-baling turbin yang sudah sering dipakai. Bopeng dan cacat pada permukaan logam terlihat di mana-mana. Spuyer laser siap untuk mereparasi. Semprotan kecil menyemburkan serbuk logam langsung ke fokus pancaran laser, dan menutup cacat pada baling-baling. Setelah selesai, baling-baling tampak seperti baru.

Kepala laser menempatkan lapisan satu persatu pada permukaan. Perlahan tercipta bentuk tiga dimensi. Metal yang ditambahkan menyatu begitu keras dengan bahan yang sudah ada, sehingga hampir tidak mungkin patah.

Proses ini juga bagus untuk memperbaiki permukaan bagian luar benda. Misalnya untuk melapiskan pelindung karat, atau untuk memperkuat bagian yang harus menahan gesekan mekanis.

Pemenang hadiah inovasi teknologi laser 2014 adalah Ralf Preu dari Institut Fraunhofer untuk sistem energi surya (ISE) di Freiburg Jerman. Preu mengembangkan metode untuk menyatukan apa yang disebut 'lapisan pasif' di bagian belakang sel surya secara optimal dengan wafer silisium.

Virus yang asalnya dari Afrika ini sekarang sudah menyebar ke Jerman. Ribuan burung sikatan hitam mati akibat virus. Belum jelas, apakah virus juga mematikan jenis burung lain. Infeksi Usutu sejauh ini baru menginfeksi satu orang di Jerman. Simptom khas tidak terlihat. Tapi di seluruh Eropa ditemukan lima kasus berat.

Sepuluh tahun lalu kasus flu burung pertama ditemukan di Jerman. Sejak itu, kasus virus tersebut kerap muncul di Jerman. Baru-baru ini kasus baru menyerang peternakan di Mannheim. Diduga, flu burung disebar burung pengelana, atau ditransfer lewat perdagangan unggas ke Jerman.

Sejenis jamur kulit mengancam jenis Salamander khas Eropa yang disebut Feuersalamander (Salamander Api). Jamur yang dijuluki Feuersalamanderfresser (pemakan Salamander Api) diduga datang bersama sejenis katak ke Eropa. 2015 kasus pertama ditemukan. Di Belanda dan Belgia infeksi jamur sudah menyebabkan punahnya sejumlah populasi.

Jenis malaria ini juga disebar nyamuk. Burung yang terinfeksi terserang demam dan kekurangan darah. Akhir abad ke-19, malaria burung mencapai Hawaii dan menyebabkan punahnya sejumlah jenis burung. Sekarang, nasib sama mengancam burung-burung di kepulauan Galapagos. Nyamuk itu dibawa pesawat terbang ke kepulauan tersebut.

Tikus sebenarnya bukan penyakit, tetapi tikus hewan yang sangat invasif. Karena rasa laparnya yang besar, dan perkembangbiakan yang sangat cepat, tikus berkembang biak dengan cepat. Di Pulau Gough di Atlantik tikus-tikus merejalela dan memangsa anak burung yang khas di Gough. Kini jenis burung itu terancam punah.

Larva cacing kulit anjing disebarkan oleh nyamuk. Dulu penyakit ini hanya ditemukan di Eropa Selatan, Afrika dan Asia. Kasus pertama penyakit ini di Jerman ditemukan 2015. Manusia bisa menjadi inang. Larva cacing tidak bisa berkembangbiak di bawah kulit manusia. Tapi jika berkembang, cacing ini bisa menyebabkan penyakit Meningitis. Penulis: Hannah Lesch (ml/as)

Para petani di El Salvador mengerahkan ikan yang di kawasan itu disebut ikan Zambo. Remaja dikerahkan menangkapi ikan air payau ini untuk disebar lagi di kolam atau tong persediaan air. Ikan ini terkenal lahap memakan larva alias jentik nyamuk Aedes aegypti vektor virus Zika. (Foto: ikan air tawar Brasil)

Kolumbia dan Brasil, dua negara yang paling parah dilanda virus Zika yang tidak mematikan tapi menyebabkan “mikrosephalus“ pada janin, mengembangkan teknik nyamuk lawan nyamuk. Para ilmuwan di Universitas Antioquia Kolumbia kembangbiakan nyamuk jenis lain pembawa bakteri “Wolbachia“ yang memblokir kemampuan nyamuk Aedes tularkan virus pada manusia.

Di Argentina kini mulai dijual kodok yang dipromosikan sebagai pemangsa nyamuk Aedes. Para pedagang yang cerdas memanfaatkan panik virus Zika dengan mengklaim, kodok yang harga sekornya 7 US Dolar itu mampu menumpas nyamuk penyebab infeksi Zika dan demam berdarah. Kodok dipromosikan lebih efektif ketimbang repelent anti nyamuk.

Peru menggunakan insektisida organik untuk musnahkan jentik nyamuk Aedes aegypti yang juga vektor penyakit demam berdarah Dengue-DBD dan Chikungunya. Pembasmi serangga dibuat dari campuran coco, yucca, asparagus dan kentang. “Biolarvacides“ organik ciptaan ahli biologi Palmira Vetosilla ini murah, tak beracun dan ampuh basmi larva nyamuk Aedes.

Meksiko memilih cara lebih canggih, yakni memandulkan nyamuk jantan dengan radiasi. Dengan begitu populasi larva bisa ditekan drastis, karena nyamuk betina tidak bisa bertelur. Para ilmuwan menegaskan, nyamuk vektor virus Zika tidak bisa diberantas habis, tapi bisa ditekan hingga populasinya minimal.

Cara yang paling lazim digunakan di negara-negara dengan kasus Zika atau demam berdarah Dengue tinggi adalah fumigasi atau pengasapan. Lazimnya digunakan insektisida DDT yang sudah dilarang di berbagai negara sejak beberapa dekade silam. Fogging ampuh bunuh nyamuk dewasa tapi tidak efektif basmi jentik. Cara ini memberi rasa aman semu pada masyarakat agar tidak panik hadapi wabah Zika.

Jamur buluk seperti pada roti ini kebanyakan berbahaya bagi kesehatan karena memproduksi racun dan spora yang bisa memicu alergi. Dalam kasus terburuk konsentrasi tinggi beban cemaran spora jamur buluk bisa memicu kematian pada orang yang daya tahan tubuhnya rendah.

Tapi jamur buluk juga punya kegunaan dalam industri makanan, karena mampu menguraikan karbohidrat, lemak dan protein lebih efektif. Jamur buluk Aspergillus niger yang direkaya secara genetika ini memproduksi Enzym yang bisa digunakan industri bahan makanan maupun industri sabun cuci. Jamur buluk ini dijuluki pabrik hidup.

Botulus adalah nama latin untuk sosis. Jika saat pengolahan daging sosis kebersihan kurang diperhatikan, bahan makanan ini bisa tercemar bakteri "Clostridium botulinum". Orang yang mengkonsumsi sosisnya akan mengalami keracunan bahan pangan yang disebut Botulismus yang dapat merenggut nyawa.

Clostridium botulinum dalam kondisi anareob memproduksi racun yang mempengaruhi saraf "Botox". JIka orang keracunan Botox dari bahan makanan, gejalanya adalah kelumpuhan sistem saraf dan jika menyerang otot jantung atau pernafasan bisa memicu kematian. Kini racun Botox digunakan dalam praktik ahli bedah kosmetik untuk melicinkan kembali kulit yang berkeriput.

Jerman diguncang infeksi bakteri Entero Haeomoragic Escherichia Coli EHEC pada 2011 yang menewaskan 53 orang. Bakteri ini memproduksi racun yang merusak sel pada dinding usus yang memicu diare berat dan akhirnya merusak ginjal serta sel otak. EHEC ditularkan lewat makanan mentah. Untuk mencegah penularan EHEC, makanan disarankan dimasak.

Tidak semua jenis bakteri Escherichia coli berbahaya. Dalam usus besar manusia bakteri E.coli berfungsi mendukung pertumbuhan tulang dan sel serta memproduksi Vitamin K yang diperlukan dalam pembekuan darah. Dalam bioteknologi bakteri E. coli dimanfaatkan untuk memproduksi Insulin dan hormon pertumbuhan. Bakteri ini juga dapat dimanfaatkan untuk memproduksi alkohol dari ganggang mikro

Bakteri Salmonella menyebabkan penyakit Typhus yang menyebar luas di kawasan tropis. Gejala penyakit itu adalah demam tinggi, detak jantung lemah dan konstipasi. Sekitar 32 juta orang terifeksi penyakit ini setiap tahunnya. Jika tidak diobati Thypus bisa menyebabkan kematian. Penyebab utama di negara berkembang adalah konsumsi air yang tercemar, dan di negara maju akibat konsumsi telur mentah.

Norovirus juga memicu diare dan ditularkan lewat kontak langsung dengan cairan tubuh dari orang yang terinfeksi. 100 Partikel Norovirus mencukupi untuk memicu infeksinya. Di negara berkembang virus pemicu diare ini amat mudah ditularkan lewat sanitasi buruk, air minum yang terkontaminasi serta bahan makanan yang tidak bersih.